TW201811643A - 指紋辨識電子元件測試裝置及其測試設備 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種指紋辨識電子元件測試裝置及其測試設備，指紋辨識電子元件測試裝置包括有：一指壓模組、一測試基座及一移動載台。指壓模組於垂直方向移動，包括有一驅動部、複數導電彈性壓頭及複數容置孔，驅動部驅動複數導電彈性壓頭作動，複數導電彈性壓頭與複數容置孔對應，測試基座具有複數測試凸部，複數測試凸部對應複數導電彈性壓頭，移動載台設置於指壓模組及測試基座之間，並於水平方向及垂直方向移動，包括有一檢測區及複數容置槽，複數容置槽容置複數測試凸部，藉此改善電子元件之測試效率。

Description

指紋辨識電子元件測試裝置及其測試設備

本發明係關於一種指紋辨識電子元件測試裝置及其測試設備，尤指一種利用移動載台及緩衝模組改善測試效率之指紋辨識電子元件測試裝置及其測試設備。

日常生活中充斥著各種電子產品，每一種電子產品皆利用半導體元件來達到特定之功能，例如以發光二極體來照明，以溫度感應器及壓力感應器來測量外界環境變化等，而在半導體元件搭載於產品前，需要經過信賴性測試及功能性測試等來確保半導體元件之功能可以正常發揮。

在指紋辨識電子元件的功能測試方面，一般來說，具有指紋辨識功能之半導體元件在經過射出成形、切割及取放至料盤等半導體封裝製程後，才開始對單顆電子元件進行指紋辨識的功能測試。

在將單顆電子元件由料盤取出並置放到測試設備時，必須使用真空吸附設備來移載電子元件，電子元件在吸附及移載過程中，容易因為不適當的吸附力道而飛出，造成電子元件損壞及良率下降，且由於現今電子產品追求輕薄短小之趨勢，電子產品內之電子元件尺寸也隨著縮小尺寸設計， 小尺寸之單顆電子元件在吸附及移載過程中更容易飛出，且於測試設備中之定位也更加困難。

因此，為了解決上述問題，本發明人基於積極發明創作之精神，構思出一種指紋辨識電子元件測試裝置及其測試設備，利用指壓模組、測試基座及移動載台之結構設計，可使待測元件(Device Under Test)以基板(Substrate)形式進行測試，達到提高指紋辨識電子元件測試效率之目的，幾經研究實驗終至完成本發明。

本發明之主要目的在於解決上述問題，提供一種指紋辨識電子元件測試裝置及其測試設備，達到提高指紋辨識電子元件測試效率之目的。

為達成上述目的，本發明之指紋辨識電子元件測試裝置包括有：一指壓模組、一測試基座及一移動載台。指壓模組可於垂直方向移動，包括有一驅動部、複數導電彈性壓頭及複數容置孔，驅動部可驅動複數導電彈性壓頭作動，複數導電彈性壓頭可對應複數容置孔，測試基座具有複數測試凸部，複數測試凸部可對應複數導電彈性壓頭，移動載台可設置於指壓模組及測試基座之間，並於水平方向及垂直方向移動，包括有用以置放一待測元件集成，穿設移動載台且呈中空之複數容置槽，而複數容置槽可容置複數測試凸部。

本發明之指紋辨識電子元件測試裝置更可包括一測試載板，測試基座可設置於測試載板上，透過測試載板連接一指紋辨識訊號分析設備來測試電子元件之指紋辨識功能。

上述測試凸部穿設複數測試端子，且複數測試端子連接於測試載板，測試凸部的高度可與移動載台之檢測區的高度相同，藉此使待測元件集成能與複數測試端子精準對位。

上述移動載台更可包括有複數圍繞待測元件集成設置之定位銷，指壓模組更包括複數容置複數定位銷之定位孔，藉此，複數定位銷得以定位待測元件集成。

上述指壓模組更可包括複數對應待測元件集成之真空吸附部，藉此，指壓模組可進行待測元件集成之取放作業。

上述指壓模組更可包括一連接驅動部之推板，推板可連接一容設座，藉以置放複數導電彈性壓頭，驅動部可為一氣壓缸並配合推板，提供複數導電彈性壓頭平均之壓力，進行待測元件集成之壓測作業。

本發明之指紋辨識電子元件測試設備包括有：一進料模組、一移載模組、一指紋辨識電子元件測試裝置、一緩衝模組、一處理器(Handler)及一出料模組。進料模組可進行待測元件集成之進料作業，移載模組可接收進料模組之待測元件集成並進行移載作業，指紋辨識電子元件測試裝置可設置於一測試區，進行待測元件集成之取放作業及壓測作業，包括有一指壓模組、一測試基座及一移動載台，指壓模組可於垂直方向移動，包括有一驅動部、複數導電彈性壓頭、複數容置孔及複數真空吸附部，驅動部可驅動複數導電彈性壓頭作動，複數導電彈性壓頭可對應複數容置孔，測試基座具有複數測試凸部，複數測試凸部可對應複數導電彈性壓頭，移動載台可設置於指壓模組及測試基座之間，並於水平方向及垂直方向移動，包括有用以置放待測元件集成，穿設移動載台且呈中空之複數容置槽，複數容置槽可容置複數測試凸部，緩衝模組可於移載模組及測試區之間移動，處理器可於移載模組及緩衝模組之間移動並進行待測元件集成之取放作業，出料模組可接收移載模組之待測元件集成並進行出料作業。

本發明更可包括一對應待測元件集成之二維條碼讀取器(2D Code Reader)，用以分辨待測元件集成之編號。

上述移動載台更可包括有複數圍繞待測元件集成設置之定位銷，指壓模組更可包括複數容置複數定位銷之定位孔，藉此，複數定位銷得以定位待測元件集成。

上述指壓模組更可包括一連接驅動部之推板，推板可連接一容設座，藉以置放複數導電彈性壓頭，驅動部可為一氣壓缸並配合推板，提供複數導電彈性壓頭平均之壓力，進行待測元件集成之壓測作業。

上述指紋辨識電子元件測試裝置更可包括一設置於測試區之測試載板，測試基座可設置於測試載板上，藉此連接一指紋辨識訊號分析設備來測試電子元件之指紋辨識功能。

上述測試凸部穿設複數測試端子，且複數測試端子連接於測試載板，測試凸部的高度可與移動載台之檢測區的高度相同，藉此使待測元件集成能與複數測試端子精準對位。

上述緩衝模組更可包括有二置放待測元件集成之緩衝區，藉此提升電子元件之測試效率。

以上概述與接下來的詳細說明，皆為示範性質，是為了進一步說明本發明的申請專利範圍，為使本發明之上述目的、特性與優點能更淺顯易懂，將在後續的說明與圖示加以闡述。

參閱圖1、圖2及圖3A至圖3E，其分別為本發明之指紋辨識電子元件測試裝置之立體結構示意圖、另一視角之立體結構示意圖及測試流程作動示意圖。

本發明之指紋辨識電子元件測試裝置10包括有：一指壓模組101、一測試基座102、一移動載台103、一測試載板104及一待測元件集成105。

指壓模組101於垂直方向移動，包括有推板1010、一驅動部1011、複數導電彈性壓頭1012、複數容置孔1013、複數定位孔1014及複數真空吸附部1015及一容設座1016，驅動部1011連接推板1010，而推板1010連接容設座1016，其容設座1016穿設複數導電彈性壓頭1012，複數導電彈性壓頭1012設有卡環1012A，複數導電彈性壓頭1012可固定於推板1010與容設座1016之間，藉此指壓模組101之驅動部1011可控制複數導電彈性壓頭1012的移動位置，複數導電彈性壓頭1012對應複數容置孔1013並可容置於複數容置孔1013之內，測試基座102具有複數測試凸部1021，複數測試凸部1021對應複數導電彈性壓頭1012，移動載台103設置於指壓模組101及測試基座102之間，並於水平方向及垂直方向移動，包括有一檢測區1031、複數容置槽1032及複數定位銷1033，複數容置槽1032用以置放待測元件集成105，其穿設移動載台103且呈中空，複數容置槽1032容置複數測試凸部1021，其中測試凸部1021穿設多個測試端子1022連接於測試載板104上，複數定位銷1033環設於待測元件集成105週緣，且多個定位銷1033在壓測作業進行時，其定位銷1033容置於複數定位孔1014之第一定位孔1014a或第二定位孔1014b內，而測試基座102設置於測試載板104上。

需要說明的是，此處之待測元件集成105為基板形式之片狀(Strip)型態，一般待測元件為切割並分離後之單顆電子元件，而待測元件集成105上之複數電子元件尚未進行切割分離作業，也就是說，待測元件集成105對應於指壓模組101之表面上具有陣列式(Array)排列之複數電子元件，而待測元件集成105朝向移動載台103方向之表面上，則是具有對應複數電子元件之電氣接點(圖未示)。

在壓測作業進行時，指壓模組101可沿垂直方向之方向軸Z進行移動，而移動載台103可沿水平方向之方向軸X,Y及垂直方向之方向軸Z進行移動，待測元件集成105置放於檢測區1031，複數真空吸附部1015及二維條碼讀取器對應檢測區1031設置，而測試基座102及測試載板104為固定不動。

配合圖3A至圖3E依序說明指紋辨識電子元件測試裝置10之測試流程作動方式，在此為方便說明，圖3A至圖3E之上下方向係指沿圖1所示方向軸Z之移動，左右方向係指沿圖1所示方向軸X之移動。

如圖3A所示，在待機狀態時指壓模組101、測試基座102及移動載台103為分離，待測元件集成105藉由指壓模組101之複數真空吸附部1015置放於檢測區1031上，由於移動載台103具有複數定位銷1033，片狀型態之待測元件集成105可藉複數定位銷1033容易地定位於預定進行測試之位置。

當壓測作業進行時，如圖3B所示，指壓模組101朝下方移動，使指壓模組101之底側抵靠於待測元件集成105處，接下來，如圖3C所示，指壓模組101及移動載台103同時朝下方移動，使測試凸部1021容置於容置槽1032之貫孔1032a,1032c,1032e內，而測試凸部1021的高度H1，係與移動載台103之檢測區1031的高度H2相同，致使移動載台103之容置槽1032設於測試凸部1021的高度位置一致，藉此，移動載台103與測試凸部1021能形成一水平表面，置放待測元件集成105，使測試凸部1021上的多個測試端子1022精準地與待測元件集成105之電氣接點連接，然後如圖3D所示，利用氣壓缸作動之驅動部1011將複數導電彈性壓頭1012下壓，並使複數導電彈性壓頭1012與對應貫孔1032a,1032c,1032e位置之待測元件集成105之感測部連接，此時，導電彈性壓頭1012、待測元件集成105及測試凸部1021成為電氣連接狀態，透過與測試凸部1021連接之測試載板104，將感測部之指紋辨識訊號傳遞至一指紋辨識訊號分析設備(圖未示)，即可測得待測元件集成105上對應貫孔1032a,1032c,1032e位置處之複數電子元件之指紋辨識訊號是否正常。

接下來，為了測試待測元件集成105上對應貫孔1032b,1032d位置處之複數電子元件，如圖3E所示，指壓模組101朝上方移動的同時，驅動部1011也將複數導電彈性壓頭1012收起，而移動載台103朝上方移動後，會再朝左方移動一預定距離，使位於貫孔1032b,1032d位置處之複數電子元件可與複數導電彈性壓頭1012及複數測試凸部1021對位，再進行如圖3A至圖3D之測試流程，以完成待測元件集成105上所有電子元件之指紋辨識訊號測試，藉此，本發明之指紋辨識電子元件測試裝置10可以有效率地進行待測元件集成105之指紋辨識測試作業。

參閱圖4A至圖4C，其為本發明之指紋辨識電子元件測試裝置之另一測試流程作動示意圖，在此為方便說明，僅從俯視視角對待測元件集成105及測試凸部1021之相對位置進行說明，指壓模組101及移動載台103之作動方式由上述圖3A至圖3E之說明可得知，因此不再贅述。

如圖4A所示，待測元件集成105上之電子元件數量共90個，並形成第一區r1、第二區r2、第三區r3、第四區r4及第五區r5，且各區之電子元件數量為18個，測試凸部1021之基座1021a,1021b,1021c分別可一次對18個電子元件進行測試，在待機狀態時待測元件集成105及基座1021a,1021b,1021c為分離，開始進行測試時，如圖4B所示，藉由移動載台103 使第五區r5與基座1021a進行對位並測試，第五區r5之測試完成後，如圖4C所示，再以移動載台103使第三區r3與基座1021a及第五區r5與基座1021b進行對位及測試，並重複上述對位方式進行測試，因此可知，透過圖4A至圖4C之測試流程可對第五區r5之電子元件進行交叉測試，藉由基座1021a,1021b對第五區r5的重複測試，可以提高測試之信賴度。

由上述內容可知，藉由指壓模組101及移動載台103之設計，可對片狀基板上之複數電子元件同時進行測試，導電彈性壓頭1012、容置孔1013、測試凸部1021及容置槽1032之數量也可對應電子元件之數量變化，以定位銷1033對整片待測元件集成105進行定位，不會產生因電子元件尺寸過小而不易定位之問題，且進行測試時是對整片待測元件集成105進行真空吸附及取放，不會產生因電子元件尺寸過小而容易於吸附時飛出之問題，因而改善了測試效率。

參閱圖5並配合圖1及圖3A，圖5為本發明之指紋辨識電子元件測試設備之構成示意圖，本發明之指紋辨識電子元件測試設備包括有：一指紋辨識電子元件測試裝置10、一進料模組20、一移載模組30、一緩衝模組40、一處理器50、一出料模組60、一指紋辨識訊號分析設備70及一二維條碼讀取器80。

指紋辨識電子元件測試裝置10設置於一測試區A1，進行待測元件集成105之取放作業及壓測作業，包括有一指壓模組101、一測試基座102、一移動載台103及一測試載板104，指壓模組101於垂直方向移動，包括有一推板1010、一驅動部1011、複數導電彈性壓頭1012、複數容置孔1013、複數定位孔1014、複數真空吸附部1015及一容設座1016，驅動部1011連接推板1010，而推板1010連接容設座1016，其容設座1016穿設複數導電彈性壓頭1012，複數導電彈性壓頭1012設有卡環1012A，複數導電彈性壓頭1012可固定於推板1010與容設座1016之間，藉此指壓模組101之驅動部1011可控制複數導電彈性壓頭1012的移動位置，複數導電彈性壓頭1012對應複數容置孔1013，測試基座102設置測試載板104上並具有複數測試凸部1021，複數測試凸部1021對應複數導電彈性壓頭1012，移動載台103設置於指壓模組101及測試基座102之間，並於水平方向及垂直方向移動，包括有一檢測區1031、複數容置槽1032及複數定位銷1033，複數真空吸附部1015及二維條碼讀取器80對應檢測區1031設置，複數容置槽1032用以置放待測元件集成105，其穿設移動載台103且呈中空，複數容置槽1032容置複數測試凸部1021，複數定位銷1033環設於待測元件集成105週緣，且複數定位銷1033在壓測作業進行時容置於複數定位孔1014之第一定位孔1014a或第二定位孔1014b內，測試載板104設置於測試區A1處，且測試基座102設置於測試載板104上。

進料模組20進行待測元件集成105之進料作業，移載模組30接收進料模組20之待測元件集成105並進行移載作業，緩衝模組40具有二置放待測元件集成105之緩衝區A2,A3並於移載模組30及測試區A1之間移動，處理器50於移載模組30及緩衝模組40之間移動並進行待測元件集成105之取放作業，出料模組60接收移載模組30之待測元件集成105並進行出料作業，指紋辨識訊號分析設備70分析指紋辨識電子元件測試裝置10所測得之訊號，藉此，可提高待測元件集成105之測試速率。

詳細而言，未測試之待測元件集成105由進料模組20輸送到移載模組30，此時，緩衝模組40移動至靠近移載模組30處，並由處理器50將未測試之待測元件集成105取放至緩衝模組40之緩衝區A2，緩衝模組40移動至測試區A1處，並位於指壓模組101及移動載板103之間，再以複數真空吸附部1015吸附緩衝區A2之未測試之待測元件集成105後，緩衝模組40移動至靠近移載模組30處，指紋辨識電子元件測試裝置10即可進行如圖3A至圖3E或圖4A至圖4C所述之測試流程。

接下來，在測試流程進行的同時，處理器50將另一未測試之待測元件集成105由移載模組30取放至緩衝模組40之緩衝區A2，此時，指紋辨識電子元件測試裝置10之測試流程已完成，指壓模組101將完成測試之待測元件集成105吸附並上升，緩衝模組40移動至測試區A1處，並位於指壓模組101及移動載板103之間，指壓模組101將完成測試之待測元件集成105置放於緩衝區A3後，移動緩衝模組40使指壓模組101可以吸附緩衝區A2之另一未測試之待測元件集成105，緩衝模組40再移動至靠近移載模組30處。

最後，指紋辨識電子元件測試裝置10對另一未測試之待測元件集成105進行測試的同時，處理器50將緩衝區A3之完成測試之待測元件集成105置放於移載模組30後，將再一未測試之待測元件集成105由移載模組30取放至緩衝模組40之緩衝區A2，緩衝模組40移動至測試區A1處，並重複前述流程進行測試，完成測試之待測元件集成105則是從移載模組30輸送到出料模組60，由出料模組60進行完成測試之待測元件集成105之出料作業。

由上述內容可知，本發明之指紋辨識電子元件測試設備可以在指紋辨識電子元件測試裝置10進行測試的同時，藉由緩衝模組40對未測試及完成測試之待測元件集成105進行移載，提升了指紋辨識電子元件之測試效率及測試產能。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

10‧‧‧指紋辨識電子元件測試裝置
101‧‧‧指壓模組
1010‧‧‧推板
1011‧‧‧驅動部
1012‧‧‧導電彈性壓頭
1012A‧‧‧卡環
1013‧‧‧容置孔
1014‧‧‧定位孔
1014a‧‧‧第一定位孔
1014b‧‧‧第二定位孔
1015‧‧‧真空吸附部
1016‧‧‧容設座
102‧‧‧測試基座
1021‧‧‧測試凸部
1021a~1021c‧‧‧基座
1022‧‧‧測試端子
103‧‧‧移動載台
1031‧‧‧檢測區
1032‧‧‧容置槽
1032a~1032e‧‧‧貫孔
1033‧‧‧定位銷
104‧‧‧測試載板
105‧‧‧待測元件集成
20‧‧‧進料模組
30‧‧‧移載模組
40‧‧‧緩衝模組
50‧‧‧處理器
60‧‧‧出料模組
70‧‧‧指紋辨識訊號分析設備
80‧‧‧二維條碼讀取器
A1‧‧‧測試區
A2,A3‧‧‧緩衝區
H1,H2‧‧‧高度
r1‧‧‧第一區
r2‧‧‧第二區
r3‧‧‧第三區
r4‧‧‧第四區
r5‧‧‧第五區
X,Y,Z‧‧‧方向軸

圖1係本發明之指紋辨識電子元件測試裝置之立體結構示意圖。 圖2係本發明之指紋辨識電子元件測試裝置之另一視角之立體結構示意圖。 圖3A至圖3E係本發明之指紋辨識電子元件測試裝置之測試流程作動示意圖。 圖4A至圖4C係本發明之指紋辨識電子元件測試裝置之另一測試流程作動示意圖。 圖5係本發明之指紋辨識電子元件測試設備之構成示意圖。

Claims (19)

1. 一種指紋辨識電子元件測試裝置，包括有： 一指壓模組，係於垂直方向移動，包括有一驅動部、複數導電彈性壓頭及複數容置孔，該驅動部係驅動該複數導電彈性壓頭作動，該複數導電彈性壓頭係對應該複數容置孔； 一測試基座，具有複數測試凸部，該複數測試凸部係對應該複數導電彈性壓頭；以及 一移動載台，係設置於該指壓模組及該測試基座之間，並於水平方向及垂直方向移動，包括有用以置放一待測元件集成，穿設該移動載台且呈中空之複數容置槽，而該複數容置槽係容置該複數測試凸部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之指紋辨識電子元件測試裝置，其中，該移動載台更包括有複數環設於該待測元件集成週緣之定位銷，該指壓模組更包括複數容置該複數定位銷之定位孔。
3. 如申請專利範圍第1項所述之指紋辨識電子元件測試裝置，其中，該指壓模組更包括複數對應該待測元件集成之真空吸附部。
4. 如申請專利範圍第1項所述之指紋辨識電子元件測試裝置，其中，該驅動部係為一氣壓缸。
5. 如申請專利範圍第1項所述之指紋辨識電子元件測試裝置，其更包括一測試載板，該測試基座係設置於該測試載板上。
6. 如申請專利範圍第1項所述之指紋辨識電子元件測試裝置，其中，該測試凸部的高度，係與該移動載台之檢測區的高度相同。
7. 如申請專利範圍第5項所述之指紋辨識電子元件測試裝置，其中，該測試凸部穿設複數測試端子，且該複數測試端子連接於該測試載板。
8. 如申請專利範圍第1項所述之指紋辨識電子元件測試裝置，其中，該指壓模組更包括一連接該驅動部之推板。
9. 如申請專利範圍第8項所述之指紋辨識電子元件測試裝置，其中，該推板係連接一容設座，藉以置放該複數導電彈性壓頭。
10. 一種指紋辨識電子元件測試設備，包括有： 一進料模組，係進行一待測元件集成之進料作業； 一移載模組，係接收該進料模組之該待測元件集成並進行移載作業； 一指紋辨識電子元件測試裝置，係設置於一測試區，進行該待測元件集成之取放作業及壓測作業，包括有一指壓模組、一測試基座及一移動載台，該指壓模組係於垂直方向移動，包括有一驅動部、複數導電彈性壓頭、複數容置孔及複數真空吸附部，該驅動部係驅動該複數導電彈性壓頭作動，該複數導電彈性壓頭係對應該複數容置孔，該測試基座具有複數測試凸部，該複數測試凸部係對應該複數導電彈性壓頭，該移動載台係設置於該指壓模組及該測試基座之間，並於水平方向及垂直方向移動，包括有一用以置放該待測元件集成，穿設該移動載台且呈中空之複數容置槽，該複數容置槽係容置該複數測試凸部； 一緩衝模組，係於該移載模組及該測試區之間移動； 一處理器，係於該移載模組及該緩衝模組之間移動並進行該待測元件集成之取放作業；以及 一出料模組，係接收該移載模組之該待測元件集成並進行出料作業。
11. 如申請專利範圍第10項所述之指紋辨識電子元件測試設備，其中，該移動載台更包括有複數圍繞該待測元件集成設置之定位銷，該指壓模組更包括複數容置該複數定位銷之定位孔。
12. 如申請專利範圍第10項所述之指紋辨識電子元件測試設備，其更包括一對應該待測元件集成之二維條碼讀取器。
13. 如申請專利範圍第10項所述之指紋辨識電子元件測試設備，其中，該驅動部係為一氣壓缸。
14. 如申請專利範圍第10項所述之指紋辨識電子元件測試設備，其中，該指紋辨識電子元件測試裝置更包括一設置於該測試區之測試載板，該測試基座係設置於該測試載板上。
15. 如申請專利範圍第10項所述之指紋辨識電子元件測試設備，其中，該緩衝模組更包括有二置放該待測元件集成之緩衝區。
16. 如申請專利範圍第10項所述之指紋辨識電子元件測試設備，其中，該測試凸部的高度，係與該移動載台之檢測區的高度相同。
17. 如申請專利範圍第14項所述之指紋辨識電子元件測試設備，其中，該測試凸部穿設複數測試端子，且該複數測試端子連接於該測試載板。
18. 如申請專利範圍第10項所述之指紋辨識電子元件測試設備，其中，該指壓模組更包括一連接該驅動部之推板。
19. 如申請專利範圍第18項所述之指紋辨識電子元件測試設備，其中，該推板係連接一容設座，藉以置放該複數導電彈性壓頭。